【GPS定位系统】全球定位系统（GPS）是一种广泛使用的全球卫星导航系统，它通过接收来自多颗卫星的信号，计算出接收机的精确地理位置。在GPS接收机的导航解算过程中，实时卫星位置的解算是核心步骤，因为它为确定接收机的三维坐标（纬度、经度和高度）提供了基础。
【多普勒频移】多普勒频移是指当卫星相对于地面接收机移动时，接收机接收到的卫星信号频率会因相对运动产生变化。在GPS系统中，这种效应导致信号频率偏离L1载波（1575.42 MHz）的中心频率，产生正负5 kHz左右的偏移。这一现象增加了前端相关器捕获卫星信号的难度，延长了接收机的启动时间。
【卫星高度角】高度角，或仰角，指的是卫星在地平线上的角度。正常情况下，随着卫星高度角增大，多普勒频移减小。然而，在小高度角（小于11度）的情况下，研究发现高度角与多普勒频移的关系并不遵循这一规律。
【实验分析】文章通过实验分析了在小高度角下GPS卫星的多普勒频移现象。实验表明，当高度角小于11度时，多普勒频移与高度角的关系不呈反比。这可能是因为在低角度时，卫星的相对速度和接收机的位置变化等因素产生了复杂的影响。
【提高计算精度】准确预测多普勒频移有助于减少相关器捕获信号的难度，缩短接收机启动时间，提高定位效率。通过理论设计计算，如使用空间两点间的距离公式，可以估算卫星与接收机之间的平均相对径向运动速度，并将其转换为频率形式，从而获取多普勒频移的估计值。
【应用】理解并优化小高度角下的多普勒频移计算对于GPS接收机的性能提升具有重要意义，特别是在需要快速定位或者信号条件较差的环境中，更准确的多普勒频移预估能显著改善定位精度和系统响应速度。
【参考文献】文章提到了福建省和厦门市的科技项目，以及《NewStar150 GPS原理实验平台实验指导教程》，这些资源可能提供了实验方法和技术支持，对于深入研究GPS系统和多普勒频移具有参考价值。
这篇论文深入探讨了在小高度角下GPS卫星多普勒频移的非典型行为，通过实验分析揭示了这一现象，并提出了理论计算方法来提高多普勒频移的预测精度，这对于优化GPS接收机的性能和提高定位效率具有实际应用价值。
